Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Eficientizarea energetică a proceselor și instalațiilor de panificație prin integrarea cogenerării


Autor: Chelmenciuc Corina
Gradul:doctor în tehnică
Specialitatea: 05.14.01 - Energetica generală; sisteme energetice
Anul:2017
Conducători ştiinţifici: Valentin Musteaţa
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
Valentin Arion
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea Tehnică a Moldovei
Instituţia: Universitatea Tehnică a Moldovei

Statut

Teza a fost susţinută pe 28 noiembrie 2016 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 16 februarie 2017

Autoreferat

Adobe PDF document0.44 Mb / în română

Teza

CZU [620.9+536.7]:664.65(478)(043.2)

Adobe PDF document 10.55 Mb / în română
159 pagini


Cuvinte Cheie

ireversibilitate termodinamică, eficiență energetică, eficiență exergetică, instalație de panificație, instalație de cogenerare, concept „CogIntegr”, grad de perfecțiune termodinamică

Adnotare

Structura lucrării: lucrarea conține o introducere, patru capitole, concluzii generale și recomandări, bibliografie din 153 titluri și include 11 anexe, 159 pagini, 41 figuri și 29 tabele. Rezultatele obținute sunt publicate în 10 lucrări științifice.

Domeniul de studiu – științe tehnice.

Scopul tezei: demonstrarea faptului că integrarea cogenerării în procesele de coacere din cuptoarele de tip tunel reduce ireversibilitatea proceselor de obținere a gazelor, sporind eficiența energetică, exergetică și economică a instalațiilor de panificație.

Obiectivele lucrării: studiul metodelor de analiză energetică a proceselor și instalațiilor tehnologice în vederea elaborării unei metode relevante de evaluare a eficienței energetice a instalațiilor tehnologice de tip „CogIntegr”, evaluarea eficienței energetice, exergetice și economice a instalațiilor respective.

Noutatea și originalitatea științifică a lucrării. A fost propus și dezvoltat un nou concept CogIntegr - ce se referă la integrarea tehnologiei clasice de cogenerare intr-un sistem tehnologic industrial, ceia ce conduce la sporirea eficienței energetice a acestuia.

Problema științifică importantă soluționată constă în demonstrarea eficienţei aplicării conceptului CogIntegr în instalațiile de cuptoare cu recircularea gazelor de ardere, în scopul valorificării potențialului energetic pierdut în procesul obținerii agentului termic, fapt ce a contribuit la eficientizarea energetică a proceselor și instalațiilor de panificație, în vederea aplicării ulterioare a acestui concept pentru alte instalații industriale.

Importanța teoretică. Teza aduce o contribuție științifică într-un domeniu de mare interes - cel al eficienței energetice și promovării cogenerării. Au fost propuse: un concept nou de sporire a eficienței energetice a instalațiilor tehnologice și metodele de evaluare a eficienței energetice, exergetice și economice a acestora.

Valoarea aplicativă a lucrării. S-a demonstrat că integrarea cogenerării, bazate pe utilizarea motorului cu ardere internă, în procesele de panificație îmbunătățește eficiența energetică a acestora, generând economii nete valoroase; s-a dovedit că conceptul propus CogIntegr poate fi aplicat oricărui proces tehnologic industrial în care în calitate de agent termic sunt utilizate gazele de ardere. De asemenea, a fost elaborat un program de calcul pentru evaluarea eficienței economice a proiectelor de implementare a tehnologiei CogIntegr.

Rezultatele științifice ale tezei sunt utilizate în cadrul Proiectului de cercetare instituțională Către o autonomie energetică a Republicii Moldova „AUTOEN” (Proiectul nr. 50 inst, 2015-2018), iar rezultatele științifico-practice obținute în această lucrare sunt implemente în procesul de învățământ la mai multe disciplini pentru Ciclurile I și II din cadrul facultății Energetică și Inginerie Electrică, UTM (Anexa 10).

Cuprins


1. IMPORTANȚA EFICIENTIZĂRII ENERGETICE A INSTALAȚIILOR DE PANIFICAȚIE
  • 1.1. Panificația și preocupările legate de eficientizarea energetică acesteia
  • 1.1.1. Evoluţia indicilor producţiei de panificaţie în R. Moldova
  • 1.1.2. Etapele și structura consumurilor energetice ale procesului de panificație
  • 1.1.3. Căile de eficientizare energetică a procesului de coacere a pâinii
  • 1.2. Studiu documentar privind diversitatea cuptoarelor de panificație
  • 1.2.1. Descrierea cuptoarelor sub aspectul diversităţilor constructive şi tehnologice
  • 1.2.2. Evoluția cuptoarelor de panificație fără recircularea gazelor
  • 1.2.3. Generalități despre cuptoarele de panificație cu recircularea gazelor
  • 1.2.4. Justificarea alegerii tipului de cuptor pentru studiul efectuat în lucrare
  • 1.3. Metodologii de evaluare a eficienţei energetice a proceselor și instalațiilor tehnologice
  • 1.3.1. Metodologia clasică de apreciere a eficienţei energetice
  • 1.3.2. Metoda exergetică de analiză a consumurilor energetice în instalațiile industriale
  • 1.3.3. Metoda entropică de analiză termodinamică
  • 1.3.4. Descrierea metodei exergoeconomice de evaluare a eficienţei energetice
  • Concluzii la capitolul 1

2. ASPECTE METODOLOGICE CE PRIVESC EVALUAREA EFICIENŢEI ENERGETICE A INSTALAȚIILOR DE CUPTOARE DE TIP COGINTEGR
  • 2.1. Conceptul integrării cogenerării în instalațiile tehnologice (conceptul „CogIntegr”)
  • 2.1.1. Soluția clasică de producere a gazelor de ardere în cuptoare
  • 2.1.2. Ideea și beneficiile integrării cogenerării în instalațiile de panificație
  • 2.1.3. Tehnologii CogIntegr și argumentarea selectării MAI ca subiect de cercetare
  • 2.2. Principiile analizei energetice a proceselor de obținere a gazelor de ardere
  • 2.3. Principiile analizei exergetice a proceselor de obținere a gazelor de ardere
  • 2.3.1. Analiza exergetică a procesului cu gaze în cuptorul clasic
  • 2.3.2. Analiza exergetică a procesului cu gaze în instalația de cuptoare de tip CogIntegr
  • 2.3.3. Metodologia de calcul al pierderilor de exergie în procesul din cuptorul clasic…
  • 2.3.4. Calculul pierderilor de exergie în procesul din instalația de cuptoare CogIntegr
  • 2.4. Algoritmul de calcul al eficienței energetice a instalațiilor studiate
  • 2.4.1. Fluxurile termice și principiul elaborării bilanțului termic al cuptorului clasic
  • 2.4.2. Principiul elaborării bilanțului energetic al instalației de cuptoare de tip Cogintegr
  • 2.4.3. Metodologia de calcul al componentelor bilanțurilor termice
  • Concluzii la capitolul 2

3. EVALUAREA EFICIENȚEI ENERGETICE ȘI EXERGETICE ALE PROCESELOR ȘI INSTALAȚIILOR STUDIATE
  • 3.1. Caracteristicile necesare pentru dimensionarea și selectarea instalației de cogenerare
  • 3.1.1. Descrierea cuptorului de tip PPP – tehnologie clasică de panificație
  • 3.1.2. Metode și aparate utilizate pentru colectarea datelor experimentale
  • 3.1.3. Parametrii necesari pentru selectarea instalației de cogenerare
  • 3.1.4. Selectarea motorului cu ardere internă pentru aplicarea tehnologiei CogIntegr
  • 3.2. Evaluarea eficienței energetice a procesului clasic de obținere a gazelor în cuptor
  • 3.2.1. Randamentul energetic al procesului de obținere a gazelor în cuptorul clasic
  • 3.2.2. Determinarea gradului de perfecțiune termodinamică al procesului analizat
  • 3.2.3. Structura pierderilor exergetice ale procesului de obținere a gazelor
  • 3.3. Evaluarea eficienței energetice a procesului modernizat de obținere a gazelor
  • 3.3.1. Randamentul energetic al procesului cu gaze în cuptorul cu cogenerare integrată
  • 3.3.2. Calculul gradului de perfecțiune termodinamică al procesului cu gaze
  • 3.3.3. Structura pierderilor exergetice ale procesului modernizat de obținere a gazelor
  • 3.4 Eficiența energetică a instalației clasice și a celei modernizate de panificație
  • 3.4.1. Calculul randamentului termic al cuptorului clasic
  • 3.4.2. Oportunități de sporire a randamentului termic al cuptorului clasic
  • 3.4.3. Evaluarea eficienței energetice a instalației de panificație de tip CogIntegr cu MAI
  • Concluzii la capitolul 3

4. FEZABILITATEA ECONOMICĂ A INTEGRĂRII TEHNOLOGIEI DE COGENERARE ÎN INSTALAȚIA DE PANIFICAȚIE
  • 4.1. Cadrul metodologic de evaluare a eficienței economice a tehnologiei CogIntegr
  • 4.1.1. Metodologia de evaluare a eficienței economice a tehnologiei propuse
  • 4.1.2. Metodologia de calcul al costului nivelat al energiei produse
  • 4.2. Prezentarea scenariilor studiate
  • 4.2.1. Varianta existentă de aprovizionare cu energie a fabricii (scenariul de bază)
  • 4.2.2. Varianta modernizată de aprovizionare cu energie a fabricii (scenariul de proiect)
  • 4.2.3. Descrierea datelor inițiale necesare calculului economic și justificarea lor
  • 4.3. Evaluarea eficienței economice a soluției tehnice CogIntegr cu MAI
  • 4.3.1. Calculul Cheltuielilor totale actualizate (CTA) pentru scenariul de bază
  • 4.3.2. Evaluarea CTA pentru scenariul de proiect
  • 4.3.3. Analiza fezabilității proiectului investițional de eficientizare energetică
  • 4.3.4. Determinarea costurilor nivelate ale energiilor produse în scenariul de proiect
  • 4.4. Analiza sensibilității soluției tehnice propuse la variația parametrilor incerți
  • Concluzii la capitolul 4

CONCLUZII GENERALE ȘI RECOMANDĂRI